CN105669441A

CN105669441A - α-酰氧基酮类化合物的制备方法

Info

Publication number: CN105669441A
Application number: CN201610018687.0A
Authority: CN
Inventors: 晏利琴; 谢其光; 庞署芬
Original assignee: Anhui Normal University
Current assignee: Anhui Normal University
Priority date: 2016-01-08
Filing date: 2016-01-08
Publication date: 2016-06-15

Abstract

本发明公开了一种α-酰氧基酮类化合物的制备方法，包括：1)将如式(II)所示结构的芳香酮、铜盐与有机溶剂混合并预热形成混合体系；2)将如式(III)所示结构的羧酸、碱性化合物混合，接着加入至混合体系中进行接触反应以制得如式(I)所示结构的α-酰氧基酮类化合物，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇各自独立地选自H、卤素、烷基、取代烷基、芳基、取代芳基、杂环取代基、链烯基、烷酰氧基、苯酰氧基、烷氧基、芳氧基、烷胺基、芳胺基或硝基。该方法操作便捷、具有优异的产率和效率，且原料易得便于广泛应用

Description

α-酰氧基酮类化合物的制备方法

技术领域

本发明涉及一种α-酰氧基酮类化合物的制备方法。

背景技术

α-酰氧基酮类化合物是一类无处不在的有机化合物，在有机合成化学中是一种比较常见的使用较多的物质。α-酰氧基酮类化合物类是在有着生物学意义的天然产物和制药中重要组成部分。它也是普遍存在有着广泛用途的合成中间体，特别是，扁桃酸衍生物已显示抗氧化、尿防腐剂、抗HIV、抗肿瘤、抗真菌和抗血栓作用。

α-酰氧基酮类化合物的制备方法有：1)手性胺催化：如2002年DavidM.Barnes小组利用手性胺催化剂合成了α-酰氧基酮类化合物；又比如2008年KeijiMaruoka课题组报道了利用手性胺作为催化剂催化醛类化合物合成α-酰氧基醛。

2)过氧化物和卤代试剂催化：如2005年有报道提到MasahitoOchiai小组利用间氯过氧苯甲酸(m-CPBA)，BF₃·Et₂O作为催化剂合成α-酰氧基酮类化合物。又比如2011年报道了KazuakiIshihara课题小组利用不同过氧化物和碘化试剂催化剂合成了大量的α-酰氧基酮类化合物，一类是分子内的反应，形成内酯结构，还有一类是分子间的酯化。又比如2014年报道了ArumugamSudalai课题利用烯烃和羧酸在碱性条件下，经碘单质和叔丁基过氧化氢催化即能合成α-酰氧基酮类化合物。进一步还有2014年有课题组报道利用α-羰基TBAI和叔丁基过氧化氢作为催化剂合成了多种化合物。

上述方法虽然可以合成得到α-酰氧基酮类化合物，但是仍具有明显缺点：要么是操作步骤繁琐；要么是产率较高，但是耗时长；要么是对反应配置具有较高的要求；要么是反应产率高，但是具有巨大的应用局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种α-酰氧基酮类化合物的制备方法，该α-酰氧基酮类化合物的制备方法操作便捷、具有优异的产率和效率，并且原料易得便于广泛应用。

为了实现上述目的，本发明提供了一种如式(I)所示结构的α-酰氧基酮类化合物的制备方法，包括：

1)将如式(II)所示结构的芳香酮、铜盐与有机溶剂混合并预热形成混合体系；

2)将如式(III)所示结构的羧酸、碱性化合物混合，接着加入至混合体系中进行接触反应以制得如式(I)所示结构的α-酰氧基酮类化合物，

其中，上式中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇各自独立地选自H、卤素、C1-C15的烷基、C1-C30的取代烷基、C6-C15的芳基、C6-C30的取代芳基、杂环取代基、C2-C15的链烯基、C1-C15的烷酰氧基、C7-C15苯酰氧基、C1-C15烷氧基、C6-C15的芳氧基、C1-C15的烷胺基、C6-C15的芳胺基或硝基。

通过上述技术方案，本发明利用如式(II)所示结构的芳香酮、如式(III)所示结构的羧酸为反应底物，选择价格低廉、毒性小的铜盐(如CuBr₂)为溴代试剂。芳香酮类化合物在铜盐作用下形成α-取代芳香酮，随后在碱性条件下与如式(III)所示结构的羧酸反应生成α-酰氧基酮类化合物。本发明通过合理安排的投料顺序，在较短时间利用酮类化合物与羧酸反应，最后利用重结晶即可得到α-酰氧基酮类化合物。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种如式(I)所示结构的α-酰氧基酮类化合物的制备方法，包括：

2)将如式(III)所示结构的羧酸、碱性化合物，接着加入至混合体系中进行接触反应以制得如式(I)所示结构的α-酰氧基酮类化合物，

在本发明中，脂烃基、芳烃基、杂环取代基以及取代脂烃基和/或取代芳基中的取代基团均可以在宽的范围内选择，但是从反应产率以及效率上考虑，优选地，所述烷基为甲基、丁基；所述芳基为苯基或萘基；所述杂环取代基选自噻吩基、呋喃基、吡咯基或吡啶基；所述烷酰氧基为乙酰氧基；所述烷氧基为甲氧基、苯氧基；所述取代烷基和/或取代芳基中的取代基团各自独立地为H、卤素、C1-C15的烷基、C3-C15的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的取代芳基、杂环取代基、C2-C15的链烯基、C1-C15的烷酰氧基、C1-C15烷氧基、C6-C15的芳氧基、C1-C15的烷胺基、C6-C15的芳胺基或硝基。更优选地，所述取代烷基为叔丁基；所述取代芳基为联苯基。

在本发明中，各物料的用料可以在宽的范围内选择，但是为了在范围时间内能够获取更优异的产率，优选地，相对于1mmol的芳香酮，铜盐的用量为0.5-2.5mmol，羧酸的用量为1-3mmol，碱性化合物的用量为1-4mmol，有机溶剂的用量为2-10ml。

在本发明中，预热的条件可以在宽的范围内选择，但是为了在范围时间内能够获取更优异的产率，优选地，在步骤1)中，预热至少满足以下条件：反应温度为30-120℃，优选50-80℃，反应时间为0.5-6h。

在本发明中，接触反应的条件可以在宽的范围内选择，但是为了在范围时间内能够获取更优异的产率，优选地，在步骤2)中，接触反应至少满足：反应温度为50-80℃，反应时间为6-72h。

在本发明中，铜盐的种类可以在宽的范围内选择，但是为了在范围时间内能够获取更优异的产率，优选地，铜盐选自氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、硫化亚铜、氰化亚铜、氯化铜、溴化铜、氟化铜、三氟甲磺酸铜、四氟硼酸铜、高氯酸铜、硝酸铜、硫酸铜、醋酸铜中的一种或多种。

在本发明中，有机溶剂的种类可以在宽的范围内选择，但是为了在范围时间内能够获取更优异的产率，优选地，有机溶剂选自四氢呋喃、二氧六环、苯、甲苯、水、三氟甲苯、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、乙酸乙酯、***、甲基特丁基醚、2-丁酮、正己烷、环己烷、石油醚、甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、异丁醇、异戊醇中的一种或多种。

在本发明中，碱性化合物的种类可以在宽的范围内选择，但是为了在范围时间内能够获取更优异的产率，优选地，碱性化合物选自碳酸铯、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸钾、三乙胺、吡啶、4-甲基吡啶、2,3-二甲基吡啶、N,N-二异丙基乙基胺、4-甲基吗啉中的一种或多种。

在本发明中，反应体系的后处理的方式可以在宽的范围内选择，如萃取、结晶和分馏，但是为了提高制得的α-酰氧基酮类化合物的纯度，优选地，在步骤2)之后，该制备方法还包括：将反应体系过滤、去滤液并去除溶剂，过柱子得到产物。

在本发明中，为了进一步提高反应的产率，优选地，在步骤1)之前，该制备方法还包括：将有机溶剂进行无水无氧处理。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

实施例1

式(I-1)所示结构的化合物：

1)在氧气的存在下，将1mmol苯丙酮、2mmol溴化铜溶于2mL乙腈中，并置于油浴中升温至65℃反应5h；

2)将3mmol碳酸钾、1mmol苯甲酸混合加入反应体系，再加入4mL乙腈，并于65℃下继续反应24h；

3)将上述反应体系趁热过滤，滤液在旋转蒸发仪除去乙腈后，再用乙酸乙酯萃取，水洗数次后，用无水硫酸钠干燥有机相，旋干后，过柱子，产率为89％。

式(I-1)所示结构的化合物的核磁氢谱的检测结果为：¹HNMR(500MHz,CDCl₃)δ8.09(d,J＝7.5Hz,2H),8.00(d,J＝7.5Hz,2H),7.56(dd,J＝7.5Hz,J＝1.0Hz,2H),7.48(dd,J＝7.5Hz,J＝7.5Hz,2H),7.44(dd,J＝7.5Hz,J＝7.5Hz,2H),6.21(q,J＝7.0Hz,1H),1.67(d,J＝7.0Hz,3H)；¹³CNMR(125MHz,CDCl₃)δ197.1,166.3,134.9,133.9,133.6,130.2,129.9,129.1,128.9,128.772.2,17.5.

实施例2

按照实施例1的方式进行制得式(I-2)所示结构的化合物，产率为39％，所不同的是将苯丙酮换为等摩尔量的苯乙酮。

式(I-2)所示结构的化合物的核磁氢谱的检测结果为：¹HNMR(500MHz,CDCl₃)δ8.14(d,J＝7.5Hz,2H,),7.60～7.62(m,2H,),7.50～7.53(m,1H),7.97(d,J＝8.1Hz,2H,),7.44～7.53(m,2H,),7.55(m,1H,),5.58(s,2H)；¹³CNMR(125MHz,CDCl₃)δ192.5,166.4,134.7,134.3,133.7,130.3,129.8,129.3,128.8,128.2,66.8.

实施例3

按照实施例1的方式进行制得式(I-1)所示结构的化合物，产率为微量，所不同的是将溴化铜换为溴化铜与醋酸铜(摩尔比：10:1)。

核磁氢谱和核磁碳谱的检测结果与实施例1保持一致。

实施例4

按照实施例1的方式进行制得式(I-1)所示结构的化合物，产率为78％，所不同的是将碳酸钾换为磷酸钾。

核磁氢谱和核磁碳谱的检测结果与实施例1保持一致。

实施例5

按照实施例1的方式进行制得式(I-1)所示结构的化合物，产率为88％，所不同的是将苯甲酸换为对氯苯甲酸.

核磁氢谱的检测结果为：1HNMR(500MHz,CDCl3)δ8.02(d,J＝8.5Hz,2H),7.99(d,J＝8.0Hz,2H),7.60(dd,J1＝7.5Hz,J2＝7.5Hz,1H),7.49(dd,J1＝7.5Hz,J2＝7.5Hz,2H),7.42(d,J＝8.0Hz,2H),6.19(q,J＝7.0Hz,1H),1.67(d,J＝7.0Hz,3H)；13CNMR(125MHz,CDCl3)δ196.9，165.5，140.2，134.7，134.1，131.6，129.2，129.1，128.9，128.3，72.5，17.6.

实施例6

按照实施例1的方式进行制得式(I-1)所示结构的化合物，产率为51％，所不同的是将乙腈换为乙醇

核磁氢谱和核磁碳谱的检测结果与实施例1保持一致。

实施例7

按照实施例1的方式进行制得式(I-1)所示结构的化合物，产率为35％，所不同的是将溴化铜的用量换为0.5mmol

核磁氢谱和核磁碳谱的检测结果与实施例1保持一致。

实施例8

按照实施例1的方式进行制得式(I-1)所示结构的化合物，产率为75％，所不同的是将溴化铜的用量换为2.5mmol。

核磁氢谱和核磁碳谱的检测结果与实施例1保持一致。

实施例9

按照实施例1的方式进行制得式(I-1)所示结构的化合物，产率为12％，所不同的是将碳酸钾的用量换为1mmol。

核磁氢谱和核磁碳谱的检测结果与实施例1保持一致。

实施例10

按照实施例1的方式进行制得式(I-1)所示结构的化合物，产率为87％，所不同的是将碳酸钾的用量换为4mmol。

核磁氢谱和核磁碳谱的检测结果与实施例1保持一致。

实施例11

按照实施例1的方式进行制得式(I-1)所示结构的化合物，产率为91％，所不同的是将苯甲酸的用量换为3mmol，碳酸钾的用量换为3mmol。

核磁氢谱和核磁碳谱的检测结果与实施例1保持一致。

对比例1

按照实施例1的方式进行制得式(I-1)所示结构的化合物，产率为0％，所不同的未使用溴化铜。

核磁氢谱和核磁碳谱的检测结果与实施例1保持一致。

对比例2

按照实施例1的方式进行制得式(I-1)所示结构的化合物，产率为0％，所不同的未使用碳酸钾。

核磁氢谱和核磁碳谱的检测结果与实施例1保持一致。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种如式(I)所示结构的α-酰氧基酮类化合物的制备方法，其特征在于，包括：

2)将如式(III)所示结构的羧酸、碱性化合物混合，接着加入至所述混合体系中进行接触反应以制得所述如式(I)所示结构的α-酰氧基酮类化合物，

其中，上式中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇各自独立地选自H、卤素、C1-C15的烷基、C1-C30的取代烷基、C6-C15的芳基、C6-C30的取代芳基、杂环取代基、C2-C15的链烯基、C1-C15的烷酰氧基、C7-C15的苯酰氧基、C1-C15的烷氧基、C6-C15的芳氧基、C1-C15的烷胺基、C6-C15的芳胺基或硝基。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烷基为甲基、丁基；

所述芳基为苯基或萘基；

所述杂环取代基选自噻吩基、呋喃基、吡咯基或吡啶基；

所述烷酰氧基为乙酰氧基；

所述烷氧基为甲氧基、苯氧基；

所述取代烷基和/或取代芳基中的取代基团各自独立地为H、卤素、C1-C15的烷基、C3-C15的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的取代芳基、杂环取代基、C2-C15的链烯基、C1-C15的烷酰氧基、C1-C15烷氧基、C6-C15的芳氧基、C1-C15的烷胺基、C6-C15的芳胺基或硝基。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述取代烷基为叔丁基；所述取代芳基为联苯基。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其特征在于，相对于1mmol的所述芳香酮，所述铜盐的用量为0.5-2.5mmol，所述羧酸的用量为1-3mmol，所述碱性化合物的用量为1-4mmol，所述乙腈的用量为2-10ml。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤1)中，所述反应温度至少满足以下条件：反应温度为30-120℃，优选50-80℃，反应时间为0.5-6h。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在步骤2)中，所述接触反应至少满足：反应温度为50-80℃，反应时间为6-72h。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述铜盐选自氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、硫化亚铜、氰化亚铜、氯化铜、溴化铜、氟化铜、三氟甲磺酸铜、四氟硼酸铜、高氯酸铜、硝酸铜、硫酸铜、醋酸铜中的一种或多种；

优选地，所述有机溶剂选自四氢呋喃、二氧六环、苯、甲苯、水、三氟甲苯、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、乙酸乙酯、***、甲基特丁基醚、2-丁酮、正己烷、环己烷、石油醚、甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、异丁醇、异戊醇中的一种或多种；

更优选地，所述碱性化合物选自碳酸铯、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸钾、三乙胺、吡啶、4-甲基吡啶、2,3-二甲基吡啶、N,N-二异丙基乙基胺、4-甲基吗啉中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在步骤2)之后，所述制备方法还包括：将反应体系过滤、去滤液并去除溶剂，接着通过乙酸乙酯萃取，再取有机相进行干燥并去除乙酸乙酯，最后过层析柱得到产物。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在步骤1)之前，所述制备方法还包括：将所述有机溶剂进行无水无氧处理。